Geniş substrat spesifisitesine sahip tekrar kullanılabilir sentetik enzim geliştirilmesi
Development of a reusable synthetic enzyme with broad substrate specificity
- Tez No: 942969
- Danışmanlar: PROF. DR. ARZU ERSÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Hemoglobin, Nanoenzim, Zeolitik imidazol kafesler, Aktivite, Hemoglobin, Nanoenzyme, Zeolitic imidazole frameworks, Activity
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu çalışmada, doğal enzimlerin sınırlı substrat özgüllüğüne alternatif olarak, hemoglobin (Hbg) temelli, geniş substrat spesifitesine sahip nanoenzimlerin in vitro sentezi ve karakterizasyonu yapılmıştır. Hbg'nin aktif bölgesini taklit etmek amacıyla yapay Hem kompleksi sentezlenerek doğal Hbg ile kıyaslanmıştır. Sentezlenen nano Hbg ve zeolitik imidazol metakriloil histidin kafes (ZMHF) tabanlı mimik enzimleri, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Zeta Sizer cihazları ile detaylı bir şekilde karakterize edilmiştir. SEM görüntülerinde nano Hbg yapıların morfolojisi ayrıntılı olarak sunulmuş olup, zeolitik yapıya eklenen metakriloilli fonksiyonel monomerler sayesinde morfolojide belirgin değişiklikler gözlemlenmiştir. Mimik nano Hbg enzimlerinin aktivitesini, kararlılığını genişletilmiş pH ve sıcaklık aralıklarında optimize etmek için Zeolitik imidazol kafesler eklenmiştir. Sentezlenen her bir enzim için substrata olan ilgisi, reaksiyon hızı, katalitik aktivitesi ve spesifik aktivitesi detaylı kinetik analizlerle belirlenmiştir. Uygulama çalışmaları kapsamında, Miyeloperoksidaz ve Hem Oksijenaz-1 enzimlerinin katalitik ürünlerinin tespiti için özgün prosedürler geliştirilmiş ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Zimografi benzeri bir teknik uygulanarak basit, düşük maliyetli ve görsel olarak tayin imkanı sunan bir prosedür oluşturulmuştur. Elde edilen bulgular, mimik nano Hbg ve ZMHF temelli enzimlerin biyokataliz ve biyosensör uygulamaları için önemli bir potansiyel sunduğunu göstermektedir. Sunulan detaylı karakterizasyon verileri ve başarılı uygulama sonuçları, bu çalışmanın alana önemli bir katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this study, hemoglobin (Hbg)-based nanoenzymes, which have broad substrate specificity in vitro, were synthesized as an alternative to the limited substrate specificity of natural enzymes. An artificial heme complex was synthesized to mimic the active site of Hbg and was compared with natural Hbg. The synthesized nano Hbg and zeolitic imidazole methacryloyl histidine framwork (ZMHF) based structures were characterized in detail by Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Zeta Sizer. The SEM images have presented the morphology of the nano Hbg structures in detail. Significant changes in morphology were observed due to the metacryloylated functional monomers added to the zeolitic structure. Zeolytic imidazole cages were added to optimize the activity and stability of the mimic nano Hbg enzymes over extended pH and temperature ranges. For each synthesized enzyme, its affinity for substrate, reaction rate, catalytic activity, and specific activity were determined by detailed kinetic analysis. Within the scope of application studies, novel procedures for detecting catalytic products of Myeloperoxidase and Heme Oxygenase-1 enzymes were developed, and satisfactory results were obtained. A zymography-like technique established a simple, low-cost, and visually detectable procedure. The findings indicate that mimic nano Hbg and ZMHF-based enzymes offer significant potential for biocatalysis and biosensor applications. The findings show that mimic nano Hbg and ZMHF-based enzymes offer significant potential for biocatalysis and biosensor applications. The detailed characterisation data and successful application results make this study an important contribution to the field.
Benzer Tezler
- Characterization and functional analysis of a novel multicopper oxidase and associated polyketide biosynthesis gene cluster of Aspergillus fumigatus
Aspergillus fumigatus'un yeni bir poliketit biyosentezi gen kümesinin fonksiyonel analizi ve karakterizasyonu
BANU METİN
Doktora
İngilizce
2007
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRÜT BEGÜM ÖGEL
PROF. DR. UFUK BAKIR
- Aspergillus sp. tarafından üretilen amilaz enziminin saflaştırılması ve karakterizasyonu
Purification and characterization of amylase enzyme produced by Aspergillus sp.
AHSEN UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyokimyaAdnan Menderes ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KUBİLAY METİN
- Aspergillus fumigatus HBF125 ekstraselüler α-amilazının üretimi, saflaştırılması ve karakterizasyonu
Production, purification and characterization of extracellular α-amylase from Aspergillus fumigatus HBF125
ÖZNUR KOÇ
Doktora
İngilizce
2015
BiyokimyaAdnan Menderes ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUBİLAY METİN
- Protein engineering applications on industrially important enzymes
Endüstriyel öneme sahip enzimlerin protein mühendisliği uygulamaları
GÜLŞAH ÖZGÜN
Doktora
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- İnsan kallikrein 10 geni polimorfizminin over kanser gelişimi üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of human kallikrein 10 polymorphism on ovarian cancer development
NAZLI UÇUNOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Moleküler TıpYeditepe ÜniversitesiMoleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY İSBİR